Til hovedinnhold

Fluidisert reaktor teknologi

Fluidisert reaktor teknologi

Fluidiserte reaktorer er brukt mye i energiproduksjon, samt metallurgisk og kjemisk industri. I tillegg utvikles mange rene og effektive prosesskonsepter med fluidiserte reaktorer, i tråd med globale mål om å økt ressurseffektivitet og redusert miljøbelastning.

I løpet av det siste tiåret har forskningsgruppen Strømningsteknikk i SINTEF Industri etablert verdensledende kompetanse innen fluidisert reaktorteknologi ved å bruke en strategi som synergistisk kombinerer eksperimenter og modellering. Selv om denne erfaringen ble oppnådd fra å utvikle avanserte reaktorkonsepter for lavkost CO2-fangst, kan den også brukes til optimalisering av eksisterende fluidiserte reaktor prosesser eller utvikling av nye teknologi på andre felt.

Vår ekspertise inkluderer følgende:

  • Visualisering av strømning:
    • Particle image velocimetry (PIV) og digital image analysis (DIA) for å visualisere strømning av partikler i fluidiserte reaktorer.
    • Disse kvantitative dataene brukes for bedre forståelse av reaktordynamikk og for å validere Computational Fluid Dynamics (CFD) modeller.
  • Demonstrasjon av nye reaktorkonsepter:
    • Eksperimentelle reaktorer i lab-skala har vært konstruert og operert under høye temperaturer (opp til 1100 ° C), høyt trykk (opptil 20 bar) og sterke vakuum (ned til 0,05 bar).
    • CFD-simuleringer kompletterer disse demonstrasjonene ved å bidra til design av demonstrasjonsreaktorene og ved å forbedre forståelse av eksperimentelle resultater.
  • Storskala simuleringer av fluidisert reaktorer:
    • Pilot- og industriell skala-reaktorer er utfordrende å simulere nøyaktig på grunn av det enorme antallet partikler i slike systemer.
    • Vi har utviklet flerskala modelleringsteknikker for å muliggjøre beregningsmessig rimelige CFD-simuleringer for formålet med storstilt reaktordesign.
    • I tillegg er det utviklet pragmatiske 1D- og 0D-reaktormodeller for å muliggjøre prosessimuleringer som involverer nye reaktorkonsepter med fluidisert reaktorer.
  • Tekno-økonomisk analyse:
    • Kvantifisering av virkningen av et nytt reaktorkonsept med fluidisert reaktorer på tekno-økonomisk ytelse er en viktig del av virksomhetssaken for videre oppskalering.
    • Vi har lang erfaring med kombinert reaktor- og prosessimulering og økonomisk vurdering for benchmarking av nye fluidiserte reaktor-prosesser mot passende referanseteknologier.
Intern sirkulerende reaktor (ICR) utvikling: a) Kaldestrømningsvisualisering av interne sirkulasjon konsepten; b) ICR eksperimentelt oppsett med høy temperatur og trykk anvendt på chemical looping combustion (CLC); c) Industriell skala CFD-simuleringer av ICR brukt til CLC; d) CLC-ICR integrert i et kombinert syklus kraftverk med integrert CO2-fangst.
930 02 214